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RPC(2)------ Netty(NIO) + 多种序列化协议 + JDK动态代理实现

网友: 文章列表 2024-03-21 15:43:45

RPC(2)------ Netty(NIO) + 多种序列化协议 + JDK动态代理实现

依赖包解释

Guava
包含了若干被Google的 Java项目广泛依赖 的核心库，例如：集合 [collections] 、缓存 [caching] 、原生类型支持 [primitives support] 、并发库 [concurrency libraries] 、通用注解 [common annotations] 、字符串处理 [string processing] 、I/O 等等。 所有这些工具每天都在被Google的工程师应用在产品服务中。

Jackson
用来序列化和反序列化 json 的 Java 的开源框架.

  1. jackson-core，核心包，提供基于"流模式"解析的相关 API，它包括 JsonPaser 和 JsonGenerator。 Jackson 内部实现正是通过高性能的流模式 API 的 JsonGenerator 和 JsonParser 来生成和解析 json
  2. jackson-annotations，注解包，提供标准注解功能；
  3. jackson-databind ，数据绑定包， 提供基于"对象绑定" 解析的相关 API （ ObjectMapper ） 和"树模型" 解析的相关 API （JsonNode）；基于"对象绑定" 解析的 API 和"树模型"解析的 API 依赖基于"流模式"解析的 API。

netty一个异步事件驱动的网络应用程序框架，用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。

版本回顾

在前面实现的RPC(1)------Java BIO + JDK原生序列化 + JDK动态代理实现 中，是基于java多线程的阻塞调用，每次客户端调用，服务端都会开启一个线程来处理客户端请求，这也是上个版本的缺点。这次基于netty的版本就是针对上个版本的缺陷来做出的优化，代码见V2.0

基于NIO的RPC实现

本次更新主要是在rpc-core模块，将前一个基于socket实现的功能放在socket包下，codec包下是序列化和反序列化代码，netty包下是基于netty实现的rpc客户端和服务端；serializer包下是实现的几种不同的序列化算法。

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关于netty的基本组件介绍可以参考netty快速入门

netty client

首先创建NioEventLoopGroup线程组，然后创建bootstrap对象，配置参数

public class NettyClient implements RpcClient {private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(NettyClient.class);private static final Bootstrap bootstrap;private CommonSerializer serializer;static {EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();bootstrap = new Bootstrap();bootstrap.group(group).channel(NioSocketChannel.class).option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);}private String host;private int port;public NettyClient(String host, int port) {this.host = host;this.port = port;}

然后是实现sendrequest方法，这个和socket实现的一样，发送客户端请求，然后等待请求结果返回，功能一样，我们主要看netty的实现方式。

  1. 首先初始化channel以及绑定handler
bootstrap.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {@Overrideprotected void initChannel(SocketChannel ch) {ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();pipeline.addLast(new CommonDecoder())//in.addLast(new CommonEncoder(serializer))//out.addLast(new NettyClientHandler());//in}});
  1. 然后绑定端口，连接服务器发送请求
//sync方法是等待异步操作执行完毕
ChannelFuture future = bootstrap.connect(host, port).sync();logger.info("客户端连接到服务器 {}:{}", host, port);Channel channel = future.channel();if (channel != null) {channel.writeAndFlush(rpcRequest).addListener(future1 -> {if (future1.isSuccess()) {logger.info(String.format("客户端发送消息: %s", rpcRequest.toString()));} else {logger.error("发送消息时有错误发生: ", future1.cause());}});
  1. 然后在channel上获取返回信息，这个信息是在NettyClientHandler处理器上添加的
//主线程会在执行完bind().sync()方法后，不执行后面的代码channel.closeFuture().sync();AttributeKey<RpcResponse> key = AttributeKey.valueOf("rpcResponse" + rpcRequest.getRequestId());RpcResponse rpcResponse = channel.attr(key).get();RpcMessageChecker.check(rpcRequest, rpcResponse);return rpcResponse.getData();

服务端也类似，这里不再详细贴出

核心理解，pipeline执行流程

pipeline是存储通道处理器（Handler）的链表，在netty中，通道处理器分为两种：

  1. 入站处理器：一般都是ChannelInboundHandlerAdapter以及它的子类实现。
  2. 出站处理器：一般都是ChannelOutboundHandlerAdapter以及它的子类实现。
    一个是in，一个是out，入站处理器只处理入站请求，出站处理器只处理出站请求。
    了解到次，我们看一下服务端的pipeline和客户端的pipeline

服务端接收到请求时

服务端接收到请求时，即相对于服务端来说，数据是入站请求，执行入站处理器，handler从左到右执行，执行CommonDecoder(反序列化)和NettyServerHandler，CommonEncoder是出站处理器，不执行.
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服务端返回到请求结果时

服务端处理完请求之后返回结果时，对于服务端来说，数据是出站请求，执行出站处理器，handler从右到左执行，只执行出站处理器CommonEncoder(序列化).
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客户端也是这样分析

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序列化方法不在详细说明

V2.0和V1.0对比

定义协议包

Magic Number 魔数，表识一个 MRF 协议包，0xCAFEBABE
Package Type 包类型，标明这是一个调用请求还是调用响应
Serializer Type 序列化器类型，标明这个包的数据的序列化方式
Data Length 数据字节的长度，反序列化时读取数据
Data Bytes 传输的对象，通常是一个RpcRequest或RpcClient对象，取决于Package Type字段，对象的序列化方式取决于Serializer Type字段。

netty通信

小问题

  1. HessianSerializer序列化时，反序列化为什么不需要类型clazz，而是直接readObject？
    Hessian协议是"自描述"的，查看序列化后的16进制序列和Hseeian协议提供的"码表"就可以解码出来所有的。详情看这篇
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